DE1069743B

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Info

Publication number: DE1069743B
Application number: DENDAT1069743D
Authority: DE
Publication date: 1959-11-26

Description

DEUTSCHES

In Schaltanlagen werden häufig sehr hohe Kräfte von mehreren 100 kg zur Betätigung von Schaltern, insbesondere auch bei Druckgasschaltern für die Blasventile, innerhalb sehr kurzer Zeit benötigt. Solche hohen Kräfte können im allgemeinen durch relaisartiges Hintereinanderschalten mehrerer Anordnungen (elektromagnetisches Auslöserelais, Vor- und Hauptventil) erzeugt werden, wobei jedoch die Addition der Zeiten der einzelnen Elemente eine verhältnismäßig große Gesamtzeit bis zum Wirksamwerden der Endkraft ergibt. Man kann auch vorgespannte Federn verwenden, die durch eine Kniehebelanordnung schlagartig freigegeben werden. Andererseits sind auch explosionsartig wirkende Vorrichtungen bekannt, die auf die Schaltelemente einwirken. Solche Vorrichtungen sind wohl für einmalige Schaltvorgänge sehr geeignet, doch ist für hintereinauderfolgende Schaltungen eine längere Zwischenzeit erforderlich oder bei sehr kurzer Aufeinanderfolge ein sehr großer Aufwand notwendig. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln in äußerst schneller Folge und sehr kurzzeitig auslösbar. Schaltungen mit großen Kräften, insbesondere die unmittelbare Betätigung von Blasventilen für Druckgasschalter, zu erreichen. Erfindungsgemäß ist zu diesem Zweck eine ständig umlaufende und unter dem zu betätigenden Schaltelement, z. B. einem Ventilstößel, gewöhnlich hinweggleitonde Zahnradscheibe vorgesehen und zur Kupplung beider Teile miteinander ein vom Auslösestrom elektromagnetisch betätigter Anker angeordnet. Dadurch, daß die Zahnradscheibe bereits vor dem Schaltvorgang dauernd umläuft, braucht keine Masse aus der Ruhelage beschleunigt zu werden, und da der die Kupplung zwischen dem umlaufenden Teil und dem ruhenden Teil herstellende Anker nur eine geringe Masse hat, wird die Eigenzeit dieser neuen Vorrichtung äußerst kurz. Die Größe der Eigenzeit und die auftretenden Kräfte und Hübe können dabei durch die Form der Zähne der Scheibe, die Maße der Scheibe und deren Radius in weiten Grenzen den erforderlichen Bedingungen angepaßt werden. Zum Beispiel ergeben sich für fünf aufeinanderfolgende Schaltungen, wobei der Drehzahlabfall der Scheibe <^30% sein soll, folgende Werte, wenn die Anfangsdrehzahl der Scheibe 3000 min^-1 beträgt:

Betätigungsvorrichtung
für Schaltelemente

Radius der Scheibe	Dicke der Scheibe	Kraft	Hub	Hubzeit etwa
min	mm	kg	mm	ms
75 100	10 40	100 1000	25 25	O 2

Anmelder:

LICENTIA Patent-Verwaltungs- G.m.b.H., Hamburg 36, Hohe Bleichen 22

Dr.-Ing. Helmut Kindler, Kassel-W,
ist als Erfinder genannt worden

Der Antriebsmotor muß nur die Reibungsverluste decken und die Schwungscheibe innerhalb gegebener Zeit beschleunigen können. Zum Beispiel beträgt die erforderliche Motorleistung für die bei Schaltern notao wendigen Bedingungen einige hundert Watt. Die Vorrichtung ist auch Iiei Ausfall der Motorstromversorgung noch längere Zeit schaltbereit.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen.

In Fig. 1 stellt 1 eine umlaufende Zahnradscheibe mit einem bestimmten Trägheitsmoment dar, an deren Umfang die Zähne 2 mit einer bestimmten Steigung a angeordnet sind. Der Abstand der Zähne voneinander ist so gewählt, daß die gewünschte Schaltzeit erreicht wird. Oberhalb der Zahnradscheibe ist ein Blasventil dargestellt, dessen Ventilkörper mit 3 bezeichnet ist. Das Ventil, das unter dem Druck ρ des Druckgases steht, schließt gegen den Druck der Feder 4 die Rohrleitung 5, die zu der nicht dargestellten Schaltkammer führt, ab. Normalerweise gleiten die Zähne unterhalb des Ventilstößels 6 vorbei. Tritt ein Ausschaltbefehl auf, so schiebt sich schlagartig der Anker 7, der innerhalb der Führung 8 gleitet, in die nächste Lücke zwischen zwei Zähne. Sobald nun der Zahn mit seiner schwach geneigten Flanke an diesen Anker 7 gelangt, hebt er ihn zusammen mit dem Ventilkörper 3 nach oben, so daß Druckgas in die Leitung 5 gelangen kann. Sobald dies der Fall ist. hält sich der Ventilkörper 3 durch den Druck der Feder 4 und das dann nunmehr auch von unten gegen den Ventilkörper 3 anstehende Druckgas von selbst, bis eine weiter unten beschriebene Einrichtung das Ventil wieder schließt. Die Betätigung des Ankers 7 erfolgt zweckmäßig durch einen stoßartig verlaufenden Strom, so daß der Anker, nach Anheben des Stößels vom Zahn freigegeben, sofort wieder in die Ruhelage geht.

In Fig. 2 ist die Zahnradscheibe 1, von der Seite gesehen, dargestellt. Mit 9 ist das Relais bezeichnet, das den Anker 7 mit der Zahnradscheibe 1 und dem

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Claims

Ventilstößel 6 kuppelt. Der Anker 7 steht unter der Kraft einer Druckfeder 10. Das Relais erhält seinen Strom von einer Gleichstroinbatterie 11 über einen Kontakt 12. Der Widerstand R wird bei der kurzzeitigen Öffnung des Kontaktes 12 in den Stromkreis eingeschaltet, so daß der Relaisstrom, wie es Fig. 2 a zeigt, absinkt und dadurch die Druckfeder 10 den Anker 7 in die Zahnlücke schieben kann. In Fig. 3 ist dargestellt, wie der vordere, nach oben verschiebbare Teil des Ankers 7. vom Zahn 2 angehoben, den Ventilstößel 6 nach oben gedrückt hat. Anstatt mit einem Ruhestromrelais zu arbeiten, kann die Vorrichtung auch mit einem Arbeitsstromrelais betrieben werden, wie es Fig. 4 zeigt. Hier steht der Anker 7 unter der Kraft einer Zugfeder 13. Das Relais liegt an einem Kondensator C der über einen Widerstand R von einer Gleichstromquelle 11 aufgeladen wird. Tritt ein Ausschaltbefehl auf, so wird der Schalter 14 geschlossen, und der Kondensator entlädt sich in Form einer Schwingung über die Relaisspule9. Dieser Fntiadestrom ist in der Fig. 4 a dargestellt Der Gleichrichter Gl verhindert, daß nach der ersten Stromhalbwelle, die ein Vor- und Zurückziehen des Ankers tiewirkt, eine nochmalige Erregung des Relais erfolgt. Damit das Wntil wieder geschlossen werden kann, ist in Weiterausbildung der Erfindung ein mit dem Ventilstößel 6 verbundener Hebel 15 durch einen Anker 16 eines zweiten, verzögert eingeschalteten Relais mit der gleichen Zahnradscheibe 1 kuppelbar, wie ans der Fig. 5 hervorgeht. Der mit 7 bezeichnete Anker dient wieder zum öffnen des Ventils, während zum Wiederschließen eine nicht weiter dargestellte Relaisspule den Anker 16 in die Zahnlücke schiebt, so daß dieser nunmehr den Hebel 15 nach oben stößt und dadurch den Ventilkörper 3 nach unten bewegt. Dieser wird dann durch den anstehenden Druck des Druckgases in der Schließlage festgehalten, während der Anker 16 durch eine gleichartige Schaltungsanordnung nach Fig. 2 oder 4 wieder aus der Zahnlücke herausgezogen wird. Patent a ν s ρ ιϊ v. c η ε .·

1. Vorrichtung zur schlagartigen Betätigung eines Schaltelementes, insbesondere eines Blasventils für Druckgasschalter, dadurch gekennzeichnet, daß eine ständig umlaufende und unter dem zu betätigenden Schaltelement, z. B. einem Ventilstößel, gewöhnlich hinweggleitende Zahnradsclieibe vorgesehen ist und daß zur Kupplung beider Teile miteinander ein Zwischenstück geringer Masse angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als kuppelndes Zwischenstück ein vom Auslösestrom elektromagnetisch betätigter Anker angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet für den Bctätigungsanker stoßartig entregt oder erregt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Ventilstößel verbundener Hebel durch den Anker eines zweiten, verzögert eingeschalteten Relais mit der gleichen Zahnradscheibe zwecks Wiederschließung des Ventils kuppelbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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